人教版九年级全一册15.3串联和并联同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 15.3 串联和并联 同步练习
一、单选题
1．青岛某住宅楼，夜间，每当地铁从高架桥上驶过，伴随着地铁行驶噪声，大楼除个别破损的灯泡外，左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起，如图所示。白天地铁驶过，不会出现这种情况。已知S1为声控开关（有声闭合、无声断开），S2为光控开关（夜间闭合、白天断开），该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的（　　）
A． B． C． D．
2．关于教室里的几盏荧光灯的连接方式，下列说法中正确的是（　　）
A．灯同时亮同时灭，所以它们是串联的
B．一个开关控制所有的灯，所以它们是串联的
C．有多个开关，每个开关控制其中一排灯，所以可能是串联的，也可能是并联的
D．一盏灯坏了其他灯还能正常发光，所以它们是并联的
3．图所示是一个简化了的玩具警车电路图 若只让电动机M工作，应（　　）
A．只闭合S1 B．只闭合S2 C．S1 S2都闭合 D．S1 S2都断开
4．市政府为有效控制新冠疫情，在政务大厅等地安装了口罩自动售卖机，购买时既可以扫描“微信支付”（相当于闭合“开关S1”），也可以扫描“支付宝”（相当于闭合“开关S2”），获取口罩。光线较暗时“光控开关S3”会自动闭合，接通灯泡提供照明。以下简化电路符合要求的是（　　）
A． B． C． D．
5．“快递100米”智能快递柜是针对电子商务和快递行业开发的一套速运自助服务系统，它通过手机扫码使开关S1闭合，也可通过输入密码使开关S2闭合，启动柜门（电动机）完成取件。如图是某同学根据快递柜功能自行设计的电路，符合上述情况的是（　　）
A． B． C． D．
6．破壁机可以瞬间击破食物细胞壁，让食材营养释放更充分某品牌破壁机（如图）设置了安全开关S1和工作开关S2，当杯体放在主机上时S1自动闭合，安全指示灯亮起；再闭合S2，电动机启动破壁，下列电路图符合上述要求的是（　　）
A． B． C． D．
7．本期开学前，细心的小明在广德景区游客中心接种点接种第一剂新冠疫苗时发现，接种点使用了一种可以自动加湿的电风扇。该风扇工作特点：风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作。则下列电路符合上述特点的是（　　）
A． B． C． D．
8．现在一些场所设有红外人脸识别测温系统，可以在1s内完成测温并控制门禁/闸门通行，如图所示。若红外测温感知体温在正常范围内，开关S1闭合；若人脸识别通过，开关S2闭合；只有当体温正常、人脸识别通过时，系统才会打开闸门。下图设计的电路符合要求的是（　　）
A． B． C． D．
9．下列说法中错误的是（　　）
A．电冰箱的压缩机跟冰箱内的照明灯泡之间是并联的
B．夜晚成千只点亮的灯泡映出高大建筑物的轮廓，这些灯泡都是并联的
C．一条大街上的路灯总是同时亮，同时灭，它们一定都是串联的
D．一电路中的两盏灯原本都发光，其中一盏灯的灯丝断后，另一盏灯也无法点亮，这两盏灯一定是串联的
10．玩具警车的简化电路主要由电动机和灯泡组成，下面的设计图中电路安全且电动机和灯泡都能独立工作的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．如图所示，闭合开关S后，两个小灯泡能组成并联电路，则甲是_______表，乙是______表。
12．如图所示，当开关___________闭合时，灯泡L1和L2是串联连接；当开关___________闭合时，灯泡L1和L2是并联连接；一定不能同时闭合开关___________，否则会引起电源短路。
13．家庭电路中的用电器一般是______的（选填“串联”或“并联”）；电风扇工作时将电能转化为______能（选填“机械”或“内”）。
14．如图所示的几幅电路图，其中属于串联电路的是______，属于并联电路______。
15．在如图所示的电路中，不论开关如何切换，电铃和灯泡都能安全使用。若想让灯泡和电铃同时工作，需要闭合开关______；若同时闭合S1和S2，可以工作的用电器是______。给手机充电时，手机电池是______（选填“用电器”或“电源”）。
三、综合题
16．药壶主要用于煎煮药草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需．如图为一款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为220V，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示．
（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率 ____________ ．上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少 _______ ？（）
（2）分析电路可知：当接2，同时断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在保温状态时 应接 ____________ ，同时____________ （填“闭合”或“断开”），此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦 _________ ？
17．若将发光二极管按两种方式接入电路中，则会出现如图所示情况，这说明发光二极管具有单向导电性．利用其这一特性，我们可以来判断电路中的电流方向，若想判断图电路中的电流方向，请你将所设计的电路图画在方框内．
( )
按你所设计的电路图说明你的判断方法：________________．发光二极管的电路符号为
18．电路中开关用于控制电路的通与断．常见的开关如图1所示，我们一般将这种开关称作单刀单掷开关，其电路图如图2表示。
（1）我们在电学题目中，还会遇到一些其他样式的开关，如图3中开关，可以与a连接，或与b连接。如果要将电灯与并联，开关的连接方式是_______。如果要将电灯与串联，开关的连接方式是________；
A．闭合，接a B．闭合，接b C．断开，接a D．断开，接b
（2）图4表示的电路中，通过旋转手柄可以使扇形开关（阴影部分）同时接触两个相邻的触点。若需要将灯泡与并联，扇形开关应该与触点_______接触；
（3）用电器可以并联或串联，开关也能并联或串联，从而达到不同的控制效果。高铁内每节车厢一般有两个洗手间。如果这两个洗手间都有人并且锁门时，“有人”的指示灯亮起来。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时，灯不亮表示可以使用。门的插销相当于一个开关。要实现这个功能，需要将两个开关_______（选填“串联”或“并联”）起来。以下情景中开关也需如此安装的有_______；
A．楼道里的电灯，夜间有人走动发出声音时会亮
B．卧室门口有开关，床头也有开关，都能单独控制卧室里灯的亮与灭
C．电扇除了电源开关，里有还有保护装置，也相当于一个开关，运行的电扇倾倒时，这个开关会断开，电扇停止转动，避免危险发生
D．烟雾报警器有两个触发开关，一个是探测烟雾的，浓度达到一定程度，开始报警；另一个是探测温度的，温度达到一定的程度，也会开始报警
（4）电冰箱门框上有一个通过冰箱门来控制的开关，当冰箱门打开时，与开关相连的弹簧伸长，开关闭合使冰箱内的照明灯发光；当冰箱门关闭时，弹簧被压缩，开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。下列符合要求的电路是( )
A． B． C． D．
19．阅读短文，回答问题：
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）
电机 输出最大功率/kW 90
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.2×108
整车 质量/t 1
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图丙所示是汽油机的______冲程，若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功______次；车辆在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，则它们的连接方式______，依据是______；
（2）下列说法正确的是______；
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶______km。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
由题，灯只能在夜间有声才能亮，所以两个开光应该串联，因为坏的灯泡不影响其他灯泡，所以灯泡并联，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
AB．若这些灯并联在一起，同时在干路上用一个主开关控制，也会同时亮同时灭，因此不能确定是串联的。故AB错误；
C．有多个开关，如果是串联，那每个开关应该控制所有灯，每个开关控制一排灯，所以每排灯之间一定是并联。故C错误；
D．并联电路中各个支路之间互不影响，因此一盏灯坏了，其他都还能够正常发光。故D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
由电路图知，若只让电动机工作，则需闭合开关，断开开关。
故选A。
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知，购买时既可以扫描“微信支付”（相当于闭合“开关S1”），也可以扫描“支付宝”（相当于闭合“开关S2”），获取口罩，这说明两个开关是并联的，然后与电动机串联；光线较暗时“光控开关S3”会自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡可以独立工作，与电动机是并联的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【点睛】
5．D
【解析】
【详解】
由题意可知，智能快递柜门的开启有两种方式，可以通过手机扫码使开关S1闭合，也可通过输入密码使开关S2闭合，因此S1、 S2应并联接入电路，且开启门的电动机接在干路，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
当杯体放在主机上时S1自动闭合，安全指示灯亮起，说明该电路是接通的，即S1能控制灯泡；此时电动机不工作，说明电动机和灯泡是并联的；再闭合S2，电动机启动破壁，这说明S2和电动机串联在一个支路中，所以开关S1在干路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
风扇运行过程中，当空气湿度下降到一定时，湿度控制开关S1自动闭合，加湿系统自动运行。由此判断湿度控制开关S1与加湿系统串联，风扇和加湿系统独立工作互不影响，所以风扇和加湿系统是并联；断开电源总开关S2，风扇和加湿系统同时停止工作，由此判断电源总开关S2在干路上。满足以上条件的只有选项A的电路图。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时（即两个开关都闭合），系统才会启动电动机打开闸门；当人脸识别不通过或体温不正常时（即只要有一个开关断开），闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
并联电路各支路互不影响，一个用电器不工作，不影响另一个用电器的工作；串联电路中电流只有一条路径，一个用电器不工作，另外的用电器也不能工作。
A．电冰箱的压缩机跟冰箱内的照明灯泡工作互不影响，可独立工作，故电冰箱的压缩机跟冰箱内的照明灯泡之间是并联的，故A正确，不符合题意；
B．夜晚成千只点亮的灯泡映出高大建筑物的轮廓，如果一个灯泡不发光，另外的灯泡仍发光，故这些灯泡都是并联的，故B正确，不符合题意；
C．如果一条大街上的一盏灯不发光，其它的灯泡仍正常工作，各盏灯互不影响，故一条大街上的路灯是并联的（出现题中现象，是因为开关接在干路上），故C错误，符合题意；
D．一电路中的两盏灯原本都发光，其中一盏灯的灯丝断后，另一盏灯也无法点亮，说明两盏灯互不影响，故这两盏灯一定是串联的，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
电路安全且电动机和灯泡都能独立工作，说明电动机和灯泡时并联。
A．电动机和灯泡是串联，故A不符合题意；
B．灯泡不能独立工作，故B不符合题意；
C．电动机和灯泡时并联，且安全，故C符合题意；
D．电动机和灯泡时并联，但是开关S闭合后，电路短路，故D不符合题意。
故选C。
11． 电流 电流
【解析】
【详解】
[1][2]闭合开关S后，两个灯泡都能发光，若乙是电压表，则电路是断路，所以乙为电流表，由题意可知，两个小灯泡组成并联电路，甲与灯泡串联，所以甲也必须是电流表才能满足题意。
12． S2 S1和S3 S1、S2和S3
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据电路图可知，当开关S2闭合时，电流的路径只有一条，则灯泡L1和L2是串联连接。
[2]当开关S1和S3闭合时，电流的路径有两条，即灯泡L1和L2是并联连接。
[3]同时闭合开关S1、S2和S3，则电流会从电源的正极没有经过用电器而直接流回电源的负极，发生电源短路。
13． 并联 机械
【解析】
【详解】
[1]家庭电路中的用电器都可以独立工作，互不影响，因此它们是并联的。
[2]电风扇工作时，消耗了电能，得到了机械能，故电风扇工作时，将电能转化为机械能。
14． （B）和（C） （A）和（D）
【解析】
【详解】
[1][2]图（A）中电流有两条路径，为并列连接，属并联电路。
图（B）中电流只有一条路径，各元件依次连接，属串联电路。
图（C）中电流只有一条路径，各元件依次连接，属串联电路；
图（D）中电流有两条路径，为并列连接，属并联电路；
属于串联电路的是（B）和（C）；属于并联电路是（A）和（D）。
15． S1 电铃 用电器
【解析】
【详解】
[1]若想让灯泡和电铃同时工作，需要闭合开关S1，断开开关S2，灯泡与电铃串联。
[2]若同时闭合S1和S2，可以工作的用电器是电铃，此时灯泡被短接。
[3] 给手机充电时，手机电池消耗了电能，获得了化学能，因此手机电池充电时是用电器。
16． 高 3.36J 1 断开 80W
【解析】
【详解】
（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由W=Pt可知消耗的电能相同；由图3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药液的质量不变、比热容不变，由Q =cm可知前半段药液吸收的热量少，由可知，后前半段的加热效率比前半段的加热效率高；
1kg药液所吸收的热量：Q=c药液m4.2J/（kg）1kg(98)=3.36J.
当接1，同时断开时，电路中、串联，电路中电阻最大，由可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；
（2）当接1，同时断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，由P=可知此时电功率较小，处于小功率保温状态；
由题知．R1的电功率：P1=P加热P文火=500W则R1的阻值：R1=121，文火萃取阶段时，只有R2连入电路，功率为100W，即P2=可得R2484，额定保温功率：P保温80W．
17． 见详解
【解析】
【详解】
[1]把发光二极管与小灯泡串联接入电路，电路图如图所示：
[2]按电路图所示连接电路，闭合开关，若二极管发光，则原电路中灯L中的电流方向为从B流向A，若二极管不发光，则原电路中灯L的电流方向为从A流向B；
18． A D 3、4 串联 AC A
【解析】
【详解】
（1）[1]由图3可知，如果要将电灯与并联，应闭合，接a，此时两个灯泡并联连接，开关在干路上。故选A。
[2]要将电灯与串联，应断开，接b，此时两个灯泡首尾相连，电流的路径只有一条。故选D。
（2）[3]由图4可知，若要将灯泡与并联，扇形开关应该与触点3、4接触，此时两个灯泡并列连接，是并联的。
（3）[4]由题意可知，只要有一个开关没有闭合，灯就不亮，说明两个开关是串联的。
[5] A．楼道里的电灯需要满足两个条件才能亮，一个是夜晚，一个是有声音，所以两个开关需要串联，故A符合题意；
B．卧室门口有开关，床头也有开关，都能单独控制卧室里灯的亮与灭，说明两个开关是并联的，故B不符合题意；
C．运行的电扇倾倒时，虽然电源开关闭合，但保护装置会断开，电扇停止转动，避免危险发生，所以这两个开关是串联的，故C符合题意；
D．两个开关任意一个闭合，报警灯都会响起，所以两个开关是并联的，故D不符合题意。
故选AC。
（4）[6] A．图中弹簧伸长，电路是通路，冰箱内的照明灯发光；弹簧被压缩，开关断开使冰箱内的照明灯熄灭，故A符合题意；
B．图中弹簧伸长，电路是断路，照明灯不亮，故B不符合题意；
C．图中弹簧无论伸长还是压缩，电路都是断路，照明灯均不亮，故C不符合题意；
D．中弹簧无论伸长还是压缩，电路都是断路，照明灯均不亮，故D不符合题意。
故选A。
19． 做功 20 并联 一灯断路另一灯仍然发光 D 96
【解析】
【详解】
（1）[1]由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程。
[2]已知飞轮转速为2400r/min=40r/s，说明飞轮1s转动40r，四冲程汽油机飞轮转动2r气缸对外做功一次，所以1s汽油机对外做20次。
[3][4]车辆在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，当一个灯泡不亮，另一个灯泡还会继续亮，它们独立工作互不影响，是并联。
（2）[5]A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能，故B错误；
C．行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功将机械能转化为内能，故C错误；
D．测试过程中汽车的速度为50km/h，由图知此时的摩擦力为2000N，因为匀速运动牵引力和摩擦力是平衡力，大小相等，所以牵引力大小为2000N，故D正确。
故选D。
（3）[6]由图乙可知，该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例，当车速为50km/h时阻力为2000N，所以当车速为25km/h时阻力为1000N；当只用蓄电池提供动力且电能全部转化为机械能时获得的机械能，即牵引力做的功
根据知，该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程为
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